數(shù)組的基本概念

數(shù)組的定義：

• Java中要求所有的數(shù)組元素具有相同的數(shù)據(jù)類型。因此在一個數(shù)組中，數(shù)組元素的類型是唯一的，不能存儲多種類型的數(shù)據(jù)。
• 一旦數(shù)組的初始化完成，數(shù)組在內(nèi)存中所占的空間將被固定下來，因此數(shù)組的長度不可以被改變。即使某個數(shù)組元素的數(shù)據(jù)被清空，他占的空間依然被保留，依然屬于該數(shù)組，數(shù)組的長度依然不變。
• 值得指出的是，數(shù)組也是一種數(shù)據(jù)類型，是引用類型。所以可以把數(shù)組作為數(shù)組的元素，也就構(gòu)成了二維數(shù)組。
• 數(shù)組是相同類型數(shù)據(jù)的有序集合。數(shù)組描述的是相同類型的若干個數(shù)據(jù)，按照一定的先后次序排列組合而成。其中，每一個數(shù)據(jù)稱作一個元素，每個元素可以通過一個索引(下標)來訪問它們。
• 數(shù)組名代表的是連續(xù)空間的首地址
  通過首地址可以依次訪問數(shù)組所有元素
  元素在數(shù)組中的排序叫做下標從零開始

數(shù)組的基本特點：

1. 長度是確定的。數(shù)組一旦被創(chuàng)建，它的大小就是不可以改變的。
2. 其元素必須是相同類型，不允許出現(xiàn)混合類型。元素的類型可以是java 支持的任意類型
3. 數(shù)組類型可以是任何數(shù)據(jù)類型，包括基本類型和引用類型。
4. 數(shù)組的元素在堆內(nèi)存中被分配空間，并且是連續(xù)分配的
5. 使用new 關(guān)鍵字對數(shù)組進行 內(nèi)存的分配。每個元素都會被jvm 賦予默認值。默認規(guī)則：整數(shù)：0 浮點數(shù)：0.0 字符：\u0000 布爾：false 引用數(shù)據(jù)類型：null。
6. 數(shù)組的元素都是有序號的，序號從0開始，0序的。稱作數(shù)組的下標、索引、角標

數(shù)組的優(yōu)缺點：

優(yōu)點：

1：可以保存若干個數(shù)據(jù)。
2：隨機訪問的效率很高。根據(jù)下標訪問元素效率高（元素連續(xù)分配空間）。

缺點：

1：數(shù)組的元素的類型必須一致。元素類型必須一致。
2：連續(xù)分配空間在堆中，如果數(shù)組的元素很多，對內(nèi)存的要求更加的嚴格。
3：根據(jù)內(nèi)容查找元素效率比較低，需要逐個比較個。
4：刪除元素、插入元素效率比較低，需要移動大量的元素。
5：數(shù)組定長，不能自動擴容。
6：數(shù)組沒有封裝，數(shù)組對象只提供了一個數(shù)組長度的屬性，但是沒有提供方法用來操作元素。

定義一個數(shù)組

數(shù)組的定義可以采用兩種方法，推薦采用第一種，這樣變量的類型是數(shù)組這一概念更加直接。

• (1) type[] arrayName;
• (2) type arrayName[];

數(shù)組是一個引用類型的變量，因此使用它定義一個變量時，僅僅表示定義了一個引用變量（也就是定義了一個指針），這個引用變量還未指向任何有效的內(nèi)存，因此定義數(shù)組時并沒有指定數(shù)組的長度，這個應(yīng)用變量并沒有指向任何有效的內(nèi)存空間，所以還不能被使用，需要對其初始化。

初始化數(shù)組

靜態(tài)初始化

• 初始化時由程序員顯示指定每個數(shù)組元素的初始值，由系統(tǒng)決定數(shù)組長度。

arrayName = new type[] {element1 , element2 , element3 , element4...};

• 此處的type必須與定義數(shù)組變量時所用的type相同，也可以是定義時的type的子類
• 執(zhí)行靜態(tài)初始化時，顯示指定的數(shù)組元素值的類型必須與new關(guān)鍵字后面的type類型相同，或者時其子類的實例。

動態(tài)初始化

• 初始化時程序員只指定數(shù)組長度，由系統(tǒng)為數(shù)組元素分配初始值。

arrayName = new type[length];

• 這個時候數(shù)組是創(chuàng)建了，里面的每一個元素都是null

    public static void main(String[] arg){
        String[] str  = new String[10];
        System.out.print(str[0]);
        System.out.print(str[5]);
        System.out.print(str[9]);
    }

null
null
null

更簡潔的方法

• 如果我們在定義的時候就對數(shù)組進行靜態(tài)初始化，可以用一種更簡潔的方法。

type[] arrayName = {element1 , element2 , ...};

那么當數(shù)組開辟空間之后，就可以采用如下的方式的操作：

• 數(shù)組的訪問通過索引完成，即：“數(shù)組名稱[索引]”，但是需要注意的是，數(shù)組的索引從0開始，所以索引的范圍就是0 ~ 數(shù)組長度-1，例如開辟了3個空間的數(shù)組，所以可以使用的索引是：0,1,2，如果此時訪問的時候超過了數(shù)組的索引范圍，會產(chǎn)生java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException 異常信息；
• 當我們數(shù)組采用動態(tài)初始化開辟空間后，數(shù)組里面的每一個元素都是該數(shù)組對應(yīng)數(shù)據(jù)類型的默認值；
• 數(shù)組本身是一個有序的集合操作，所以對于數(shù)組的內(nèi)容操作往往會采用循環(huán)的模式完成，數(shù)組是一個有限的數(shù)據(jù)集合，所以應(yīng)該使用 for 循環(huán)。
• 在 Java 中提供有一種動態(tài)取得數(shù)組長度的方式：數(shù)組名稱.length；

但是千萬要記住，數(shù)組屬于引用數(shù)據(jù)類型，所以在數(shù)組使用之前一定要開辟控件（實例化），如果使用了沒有開辟空間的數(shù)組，則一定會出現(xiàn) NullPointerException 異常信息。

數(shù)組引用傳遞

既然數(shù)組屬于引用數(shù)據(jù)類型，那么也一定可以發(fā)生引用傳遞。在這之前首先來研究一下數(shù)組的空間開辟。

public class ArrayDemo {
    public static void main(String args[]) {
        int data[] = null;
        data = new int[3]; //開辟一個長度為3的數(shù)組
        data[0] = 10;
        data[1] = 20;
        data[2] = 30;
    }
}

那么既然說到了引用數(shù)據(jù)類型了，就一定可以發(fā)生引用傳遞，而現(xiàn)在的引用傳遞的本質(zhì)也一定是：同一塊堆內(nèi)存空間可以被不同的棧內(nèi)存所指向。

public class ArrayDemo {
    public static void main(String args[]) {
        int data[] = null;
        data = new int[3]; //開辟一個長度為3的數(shù)組
        int temp[] = null; //聲明對象
        data[0] = 10;
        data[1] = 20;
        data[2] = 30;
        temp = data;  //int temp[] = data;
        temp[0] = 99;
        for(int i = 0; i < temp.length; i++) {
            System.out.println(data[i]);
        }
    }
}

java.util.Arrays類

DK提供的java.util.Arrays類，包含了常用的數(shù)組操作，方便我們?nèi)粘ｉ_發(fā)。Arrays類包含了：排序、查找、填充、打印內(nèi)容等常見的操作。

toString() 日志打印

public static String toString(long[] a) {
        if (a == null)
            return "null";
        int iMax = a.length - 1;
        if (iMax == -1)
            return "[]";
        
        // 將數(shù)組的元素拼接起來了 
        StringBuilder b = new StringBuilder();
        b.append('[');
        for (int i = 0; ; i++) {
            b.append(a[i]);
            if (i == iMax)
                return b.append(']').toString();
            b.append(", ");
        }
    }

sort() 排序

public static void sort(int[] a) {
      DualPivotQuicksort.sort(a, 0, a.length - 1, null, 0, 0);
}

asList() 將數(shù)組轉(zhuǎn)換成集合

public static <T> List<T> asList(T... a) {
      return new ArrayList<>(a);
}

copyOf() 復(fù)制一份

 public static <T> T[] copyOf(T[] original, int newLength) {
      return (T[]) copyOf(original, newLength, original.getClass());
 }

還有很多方法 這里省略了。。。